[發(fā)明專利]一種電壓互感器監(jiān)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111111942.3
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113899968A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張建;張方榮;尹娟
• 申請（專利權(quán)）人: 成都高斯電子技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/12;G01R31/52;G01R31/56;G01R35/02
• 代理公司: 成都巾幗知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51260
• 代理人: 邢偉

1.一種電壓互感器監(jiān)測方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1.對被測互感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與分析，分為如下兩種情況：

A、被測互感器具備接地量采集時，根據(jù)二次量和接地量單獨計算互感器計量誤差、分析絕緣狀態(tài)；

B、被測互感器不具備接地量采集或接地量采集出現(xiàn)故障、數(shù)據(jù)波動量大導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法進(jìn)行個體互感器誤差計算時，采取多只互感器聯(lián)合分析的方式；

S2.綜合評估計量誤差波動與絕緣狀態(tài)的關(guān)聯(lián)性：采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法同步評估計量和絕緣狀態(tài)，并根據(jù)絕緣指標(biāo)評估計量超差的原因。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電壓互感器監(jiān)測方法，其特征在于：所述步驟S1所述的被測互感器包括電磁式電壓互感器和電容式電壓互感器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電壓互感器監(jiān)測方法，其特征在于：所述被測互感器具備接地量采集時，采集分析方式如下：

第一步、采集被測互感器的二次量和接地量，以及輔助量；所述輔助量包括溫度、濕度、振動數(shù)據(jù)；

若被測互感器為電磁式電壓互感器，采集二次量和接地量時，至少采集一路二次電壓，一路電壓互感器整體接地電流；

若測互感器為電容式電壓互感器，采集二次量和接地量時，至少采集一路二次電壓，一路整體接地泄漏電流，一路低壓電容接地電流；或至少采集一路二次電壓，一路低壓電容接地電流，一路降壓變壓器一次接地電流；

第二步、根據(jù)采集的二次量和接地量分別計算電壓互感器的誤差和評估絕緣狀態(tài)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電壓互感器監(jiān)測方法，其特征在于：所述被測電壓互感器為電磁式電壓互感器時，采集分析方法如下：

(a)定時采集二次電壓V2、互感器整體接地電流的波形Ig，計算幅度、相位和頻譜；溫度、濕度、振動數(shù)據(jù)；

(b)計量瞬時誤差計算：對V2，Ig波形數(shù)據(jù)進(jìn)行開窗處理，采用小波或短時傅立葉變換STFT計算V2，Ig的直流分量V2dc,Igdc及兩者的比值kdc＝V2dc/Igdc；當(dāng)Igdc，V2dc較無故障歷史均值數(shù)據(jù)增大10％以上或kdc小于無故障歷史均值數(shù)據(jù)90％時將kdc記為異常值，認(rèn)為線路出現(xiàn)操作過電壓或雷電過電壓或線路諧振，因此該電壓V2不作為計算誤差的依據(jù)，放棄已采集V2的數(shù)據(jù)；當(dāng)有效值或均方根值V2和Ig的比值V2/Ig較無故障歷史均值增大10％以上認(rèn)為電壓互感器二次電壓開路，該電壓V2不作為計量誤差的依據(jù)，放棄已采集V2的數(shù)據(jù)，當(dāng)Igdc，V2dc低于歷史均值110％或kdc與歷史值差值的絕對量比較大于歷史均值95％將kdc記為正常值，計算V2和Ig的相位差V2和Ig×M的比值差、角差、介質(zhì)損耗：

比差Vr0＝(V2*Nr-Ig*M)/(Ig*M)＝V2*Nr/(Ig*M)-1＝kg*Nr/M-1

角差

介質(zhì)損耗

Nr為額定變比或歷史測試的變比值，M為參考絕緣阻抗值或歷史測試值,kg＝V2/Ig；

當(dāng)M無法確定時，通過步驟(c)+(d)完成誤差計算；

(c)計量均值誤差偏移量計算：

至少獲取kdc為正常數(shù)據(jù)時多個時間點二次電壓V2n,接地電流Ign,n＝1,2…N，并計算kgn＝V2n/Ign，V2電壓相位角度記做θ2n,接地電流Ig的相位角度記做θgn,計算n＝1,2…N，以參考標(biāo)準(zhǔn)值V20,Ig0幅度比kg0＝V20/Ig0作為期望值μ，δkg為kgn的標(biāo)準(zhǔn)差,基于kg0計算kgn的正態(tài)分布P(kg0)；

基于V2n，Ign均值的幅度比kgn＝V2avg/Igavg的平均值作為期望值μ，δkg為kgn的標(biāo)準(zhǔn)差,基于kgn計算正態(tài)分布P(kgn)。

分別以參考值平均值分別作為期望值μ，的標(biāo)準(zhǔn)差計算的正態(tài)分布，獲得

設(shè)定置信區(qū)間，計算比差偏移量△P＝P(kgn)-P(kg0)并記作比差偏移量；角差偏移量

當(dāng)無法設(shè)定置信區(qū)間時，對N(N8)個二次電壓V2n,接地電流Ign的幅度或相角差進(jìn)行傅立葉變換獲得頻域數(shù)據(jù)，并計算頻域數(shù)據(jù)取絕對值最大量占所有數(shù)據(jù)取絕對量后算術(shù)和的比例，該比例對應(yīng)二次電壓和接地電流分別記作Sv2,Sign，取[Sv2,Sign]中最小值作為置信區(qū)間；

(d)帶入比差和角差絕對量，計算、分析當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的比差角差絕對量；

D1:錄入停電狀態(tài)校驗的比差和角差數(shù)據(jù)，如停電數(shù)據(jù)缺失時，采取同一運(yùn)行變電站環(huán)境的其他同規(guī)格電壓互感器的比差、角差的停電數(shù)據(jù)均值代替，將獲得的停電校驗比差、角差數(shù)據(jù)或(a)計算的比差和角差數(shù)據(jù)記作Vr0,δ0,然后計算當(dāng)前被測電壓互感器的比差V2＝Vr0+△P，角差δ＝δ0+△δ。其中△P,△δ為步驟(c)獲得的數(shù)據(jù)；

D2：當(dāng)D1獲得的比差和角差處于標(biāo)準(zhǔn)值范圍時，振動數(shù)據(jù)出現(xiàn)持續(xù)增大或振動幅度大于歷史正常值時，認(rèn)為電壓互感器外部螺栓松動；當(dāng)D1獲得的比差和角差超過標(biāo)準(zhǔn)值范圍時，振動數(shù)據(jù)出現(xiàn)持續(xù)增大或振動幅度大于歷史正常值時，認(rèn)為電壓互感器存在過電壓、放電或絕緣異常；

(e)考慮環(huán)境影響，定時分析電壓互感器的比差、角差、溫度、濕度、振動的歷史數(shù)據(jù)，計算正態(tài)分布；

繪制基于比差、角差、溫度、濕度、振動的正態(tài)分布曲線；

當(dāng)比差、角差出現(xiàn)了超限情況，溫度、濕度數(shù)據(jù)處于歷史均值或95％置信區(qū)間內(nèi)，認(rèn)為電壓互感器因內(nèi)部原因?qū)е掠嬃空`差超限；當(dāng)比差、角差出現(xiàn)了超限情況，溫度、濕度、振動數(shù)據(jù)至少一個超出歷史均值或95％置信區(qū)間外，認(rèn)為電壓互感器存在計量誤差受環(huán)境影響出現(xiàn)超限或因外絕緣或內(nèi)部絕緣導(dǎo)致誤差超限。